На третьому будівельному періоді суттєві зміни в забудові Тустані стосуються, в першу чергу, воріт. Проїзд через ворота між Малим Каменем та Малим Крилом при раптових нападах противника залишався повністю відкритим. Отже, нові прийоми ведення бою викликали гостру необхідність захисту воріт. З цією метою було проведено реконструкцію ворітної вежі. Проїзд на територію фортеці був влаштований тепер на висоті 3 м, для чого до воріт було споруджено спеціальний поміст-пандус, на який лягав підйомний міст. Якщо нижня частина ворітної вежі за висотними габаритами залишається тією самою, якою була в попередніх будівельних періодах, то верхня, не змінюючи ширини, піднімається вгору. В'їзд на територію фортеці по дерев'яному помосту-пандусу захищався звідним мостом та значним виносом бойової галереї.

Цікавою фортифікаційною новинкою в забудові Тустані є наявність вхідної хвіртки, зафіксованої вперше в дерев'яних укріпленнях. Конструкція хвіртки — вузький коридор довжиною 3 м, захищений при вході та виході окремими дверима. Як показали дослідження, до хвіртки вели дерев'яні сходи, конструкції яких були врубані в скельну основу.

У структурі оборонних наземних дерев'яних стін Тустані вперше зафіксовано будівельний прийом, що в кам'яному зодчестві має назву «талус». Криволінійні пази, вирубані для оборонних стін в скельній породі, вказують на існування «талуса» в дерев'яних укріпленнях княжого періоду і пристосованого для рикошетування снарядів, які Падають зверху, що вражало ворога на підступах до фортеці. Завдяки відсутності збережених наземних оборонних дерев'яних стін ІХ-ХІІІ ст. в Європі лей фортифікаційний прийом зафіксований лише в системі оборони Тустані.

Реконструкція забудови на третьому будівельному періоді охоплює територію Верхнього майданчика. На західних і східних скельних стінах північної частини укріплення було вирубано два паралельних вертикальних пази для дерев'яних стін. Поява подвійних стін на північному боці забудови зумовлена кліматичними умовами: на висоті 68 м над рівнем долини тонка стіна з північного боку не могла утримувати тепла в приміщенні. З південного боку Верхнього майданчика видовбали вертикальні пази для дерев'яного зрубу, що унеможливило підступи до забудови на майданчику по щілині. У цьому приміщенні дві стіни були штучними, а дві інші — скельні «стіни».

Біля підніжжя Каменю з західного боку в скелі були вирубані криниця (діаметром близько 2 м, глибиною 30 м), а у верхній частині криниці, в скельній основі, — спеціальна шахта для подачі води до Двору (висота 20 м) для заповнення цистерни, а також на Верхній майданчик. Нові вимоги захисту оборонного комплексу в зв'язку з урізноманітненням тактики наступу та штурму змушували гарнізон систематично змінювати характер фортифікації.

На четвертому будівельному періоді змін зазнала насамперед надбрамна башта. Зберігаючи колишню висоту проїзду, вона розширюється в напрямку до Двору. За рахунок винесення внутрішньої стіни вежі в бік Двору її розміри розширюються до 5 м, утворюючи зруб розміром 5 х 5 м. В інтер'єрі такої вежі був розмішений механізм підйому моста. Використовуючи всі найменші площини скель для забудови її максимально ускладнюють і пристосовують до реального захисту. Так, на вершині Окремого Каменя з'являється зруб вежі, що має бойову галерею з виносом, призначення якої — захищати підступи до підошви північно-західної оборонної стіни. Для цього вздовж периметра вершини скелі врубують пази, що служили основою для обв'язки несних конструкцій зрубу вежі. Вона сполучалась галереєю із забудовою у «Внутрішньому дворику».

З боку Двору та першої галереї споруджують кліть зі сходами, призначену для піднімання воїнів на Верхній майданчик. У верхній частині сходової клітки, в напрямку до входу на Верхній майданчик, споруджують похилу площадку зі сходами, що підтримувалися вертикальними стовпами, основа яких була впущена у відповідні заглиблення в скелі.

У південно-східній частині Верхнього майданчика з'являється ще одна бойова площадка-вежа, яка була аналогічною до вежі на Окремому Камені і призначена для захисту південної стіни укріплення. Із західного боку Каменя, де на третьому будівельному етапі з'являється лише дерев'яний майданчик з галереєю для обстрілу, відбуваються зміни, що були викликані загальною реконструкцією фортеці. Цей майданчик перебудовують в башту, а в її внутрішній частині, між скельними стінами, будують цистерну з тесаних піщаникових блоків. Її діаметр 0,82 м і початкова висота 4 м (рівень підлоги верхньої частини башти). Блоки викладалися акуратно на вапняному розчині зі значними домішками випаленої подрібненої глини та деревного вугілля. Шви між блоками з внутрішнього боку цистерни ретельно затирались. Над приміщенням, де була цистерна, спорудили додатковий зруб, де двома природними стінами були скелі. Цей зруб призначався для сполучення нижнього приміщення з Верхнім майданчиком, що сприяло вільному доступу воїнів на нижню галерею для оборони.

На четвертому будівельному періоді появляються додаткові оборонні споруди для посилення захисту фортеці. Зі східного боку Тустань захищали три ряди оборонних ровів з валами, на яких був частокіл або наземні стіни. З південного боку було дві лінії оборони, з яких друга у вигляді наземних зрубів мала висоту 13 м. Крім наземних дерев'яних оборонних стін, валів та ровів, шо становили єдину систему захисту, для ускладнення підступів до фортеці використовувались води гірського потоку, перегороджені земляною греблею. Таким чином, з південного боку перед укріпленнями утворювалося велике водне плесо, що унеможливлювало підступ до фортеці з цього боку. Захист водою широко використовувався в укріпленнях Галича, Луцька, Звенигорода, Бубнища та інших міст.